Переработку соли осуществляют в две стадии. Первую стадию производят в подземных условиях в камере переработки соли, где исходную соль грохотят по границе разделения 4,5 мм, дробят, измельчают и классифицируют в последовательном порядке надрешетный продукт фракцией более 4,5 мм с выделением в конечном итоге трех продуктов: фракции от 2,5 до 4,5 мм, промежуточного продукта фракцией от 0,2 до 2,5 мм и фракции от 0 до 0,2 мм. Последнюю используют в шахте для складирования и утилизации, а остальные два продукта одновременно двумя параллельными транспортными линиями, включающими одну двухсосудную подъемную установку, выдают на поверхность. На второй стадии переработки в одном из корпусов фабрики продукт фракцией от 2,5 до 4,5 мм затаривают, а промежуточный обеспыленный продукт классифицируют по фракциям от 1,2 мм до 2,5 мм, от 0,8 мм до 1,2 мм, от 0,2 мм до 0,8 мм и затем затаривают. Решается задача снижения затрат и негативного воздействия на экологию окружающей среды. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области промышленной переработки каменной соли и доведения ее гранулометрического состава до потребительских кондиций. Известен способ переработки каменной соли, в котором добываемую подземным способом соль фракцией от 0 мм до 280 мм выдают на дневную поверхность, дробят, измельчают, классифицируют и затаривают (см. Фурман А.А. и др. Поваренная соль. Производство и применение в химической промышленности. М., "Химия", 1989, стр. 117-124). Недостатками данного способа являются: 1. Негативное воздействие на экологию окружающей среды, т.к. весь процесс переработки каменной соли, включая операцию удаления из продукта классификации мелкодисперсной пылевидной фракции от 0 мм до 0,2 мм, необходимо осуществлять непосредственно на дневной поверхности. 2. Комплекс проблем, обусловленных наличием в общем объеме выдаваемой из шахты и перерабатываемой на поверхности соли фракции от 0 мм до 0,2 мм (в дальнейшем изложении - пыли). Пыль считается отходом производства и подлежит утилизации. Единственно известным способом ее утилизации является изготовление из нее соляных брикетов, в связи с чем в составе солеперерабатывающей фабрики необходимо предусматривать энергоемкий и капиталоемкий участок (цех) брикетирования. Кроме того, в связи с низкой сыпучестью пыли, что затрудняет транспортировку для утилизации, требуется добавлять в нее по специальной технологии более крупнозернистую соль (фракцией до 4,5 мм) в пропорции, определяющей содержание пыли в соляной шихте не более 50%. Таким образом, процесс утилизации пыли в промышленных объемах является весьма проблематичным в связи с его значительными трудоемкостью, энерго- и капиталоемкостью, а также отсутствием эффективного высокопроизводительного и малогабаритного брикетирующего оборудования. Пыль обладает повышенной влагоемкостью и, выдаваемая из шахты в общем объеме "сырой соли", увеличивает степень слеживаемости соли, что приводит к ее зависанию в демпфирующих емкостях и налипанию в узлах перегрузки, а в конечном итоге - к сбоям в работе всего солеперерабатывающего комплекса. Снижается эффективность работы транспортного звена солеперерабатывающего комплекса в связи с необходимостью выдачи из шахты и подачи на фабрику как полезного продукта, так и отходов производства - пыли. В связи с тем, что процесс удаления пыли с достаточной степенью эффективности происходит при температуре окружающего воздуха не менее +18 o C и его относительной влажности не более 39%, при рассматриваемом способе переработки соли возникают определенные трудности в части создания и поддержания в перерабатывающих цехах указанных микроклиматических условий. 3.Необходимость возведения на поверхности значительных по объему и капиталоемких строительных сооружений для размещения технологического оборудования, буферных и складских емкостей в соответствии с указанным процессом переработки соли. Целью настоящего изобретения является повышение эффективности перерабатывающих и транспортных переделов комплекса, снижение эксплуатационных и капитальных затрат, а также снижение негативного воздействия процесса переработки соли на экологию окружающей среды. Указанная цель достигается следующим образом. В отличие от аналога переработку соли осуществляют в две стадии. Первую стадию производят в подземных условиях, при этом технологическое оборудование размещают непосредственно в отработанной очистной камере. Следует отметить, что отработку данной камеры, используемой для переработки соли, производят с учетом объемно-планировочного решения по размещению технологического оборудования, т.е. уступами, максимально используемыми как естественные опорные конструкции для оборудования. В камере производят технологические операции, включающие в себя грохочение, дробление, измельчение и классификацию соли с выделением не менее двух полезных продуктов (в дальнейшем изложении - продуктов) переработки соли (например, готовый продукт фракцией от 2,5 до 4,5 мм и промежуточный продукт фракцией от 0,2 до 2,5 мм) и отходов производства - пыли (фракция от 0,00 до 0,20 мм). Два продукта направляют в поточном режиме на аккумулирующий многосекционный буферный склад с изолированными секциями, размещаемый в отработанной очистной камере, смежной с камерой переработки соли. Пыль транспортируют в поточном режиме в одну из отработанных очистных камер либо для складирования, либо для закладки по специальной технологии данной очистной камеры с целью повышения устойчивости меж камерных целиков, либо для иных видов ее утилизации. С буферного склада два продукта одновременно транспортируют поточным транспортом в составе двух параллельных технологических линий к шахтному грузовому столу и далее одной грузовой двухсосудной подъемной установкой - на дневную поверхность. Вторую, заключительную стадию переработки соли осуществляют на дневной поверхности в корпусе фабрики, куда, аналогично первой стадии, одновременно подают два продукта. Следует отметить, что при одновременной транспортировке двух продуктов подземной переработки соли каждую из двух поточных параллельных технологических транспортных линий как в шахте, так и на поверхности загружают одним из двух продуктов, а каждый из двух сосудов шахтной подъемной установки также загружают одним из двух продуктов. В корпусе фабрики готовый продукт (например, фракцией от 2,5 до 4,5 мм) затаривают и направляют либо на склад, либо потребителю. Обеспыленный промежуточный продукт (например, фракцией от 0,2 до 2,5 мм) окончательно классифицируют с выделением нескольких различных по гранулометрическому составу продуктов, затаривают и направляют также либо на склад, либо потребителю. Реализация предлагаемого способа переработки соли позволяет избежать полностью, либо свести к минимуму недостатки, присущие аналогу, и достичь высокого конечного результата. 1. Шахтный микроклимат с сравнительно постоянными положительной температурой воздуха и его относительной влажностью, не превышающей критического предела (75%), при котором происходит поглощение влаги солью, позволяет обеспечить условия для достаточно эффективной и качественной переработки соли, включая ее классифицирование. При этом резко снижаются эксплуатационные затраты, связанные с обеспечением микроклиматических условий в камере переработки соли. 2. Отделенную в процессе классификации соль фракцией от 0 до 0,2 мм, считающуюся отходом производства и обладающую повышенной степенью слеживаемости, возможно либо складировать непосредственно в шахте, либо использовать для закладки отработанных очистных камер, не загружая поточно-цикличный транспорт соли. Последний можно эффективно использовать для выдачи только полезных продуктов, т.е. обеспыленной соли. В конечном итоге снижается удельная себестоимость готовой продукции. 3. Размещение данного производства в подземных условиях, особенно дробильно-измельчительных, грохотильных и основных классификационных переделов, являющихся источниками интенсивного пылеобразования, не нарушает экологию окружающей природной среды, а также исключает возможность слеживаемости соли при ее нахождении в складских и буферных емкостях. 4. Подземные отработанные очистные камеры используются как естественные строительные сооружения для размещения технологического оборудования и складских (буферных), в результате чего резко сокращаются капитальные затраты на строительство солеперерабатывающего комплекса. При этом эксплуатационные затраты, связанные с отоплением и вентиляцией данных очистных камер, не учитываются при определении себестоимости продукции, так как в любом случае они проветриваются, как и прочие горные выработки, подогретым воздухом за счет общешахтной депрессии. 5. В связи с тем, что основные переделы солеперерабатывающего комплекса размещаются в подземных условиях, для возведения корпуса фабрики на дневной поверхности требуются намного меньшие строительные площади, что имеет, помимо прочего, весьма актуальное значение в ограниченных по генеральному плану условиях. 6. Повышается ритмичность работы всего солеперерабатывающего комплекса в связи со сведением к минимуму возможности аварийных простоев транспортных линий по причине зависаний и налипаний соли в бункерах и узлах перегрузки, т. к. из транспортируемых продуктов исключается фракция от 0 до 0,2 мм, оказывающая основное, решающее значение на слеживаемость соли. На чертеже представлена принципиальная схема солеперерабатывающего комплекса, где 1 - очистная камера, 2 - панельный конвейер, 3 - магистральный конвейер, 4,5 - наклонный конвейер, 6 - камера переработки соли, 7 - склад "сырой" соли, 8,9,10 - поточный транспорт, 11 - промежуточный буферный склад, 12,13 - транспортная конвейерная линия, 14 - демпфирующая емкость, 15,16 - дозатор, 17,18 - подъемный сосуд, 19 - двухсекционный приемный бункер, 20 - надшахтное здание, 21,22 - конвейер, 23 - корпус перегрузки соли, 24 - транспортная линия, 25 - корпус отгрузки соли, 26,27 - магистральный конвейерный транспорт, 28 - корпус сортировки и упаковки соли. Реализовать настоящее изобретение возможно следующим образом. Соль, добываемую в очистных камерах 1 комбайновым способом, перегружают через солеспуски на панельные конвейеры 2. При этом в каждой из очистных камер, находящихся в одновременной отработке, устанавливают по одному панельному конвейеру. Панельные конвейеры обеспечивают разгрузку "сырой" соли фракцией от 0 мм до 150 мм на магистральный конвейер 3, который транспортирует ее к наклонному конвейеру 4, размещаемому непосредственно у камеры переработки соли. С наклонного конвейера 4 "сырая" соль перегружается на второй наклонный конвейер 5, обеспечивающий ее транспортировку непосредственно в камеру переработки соли 6. Следует отметить, что для исключения влияния друг на друга очистного и перерабатывающего звеньев комплекса, связанного с ритмичностью их работы, дополнительно предусматривается возможность разгрузки конвейера 4 на промежуточный склад "сырой" соли 7, минуя конвейер 5, а также загрузки конвейера 5 солью с данного склада. В камере переработки исходную "сырую" соль фракцией от 0 до 150 мм грохотят по границе разделения 4,5 мм. Надрешетный продукт грохочения фракцией от 4,5 до 150 мм дробят и измельчают (например, в молотковых дробилках и вальцевых мельницах) до фракции от 0 до 4,5 мм и совместно с подрешетным продуктом грохочения аналогичной фракцией направляют для классификации. Классификацию осуществляют (например, на виброгрохотах) по многоступенчатой схеме, последовательно по двум границам разделения: 2,5 и 0,2 мм. В результате классификации по границе разделения 2,5 мм выделяют два продукта: надрешетный, фракцией от 2,5 до 4,5 мм; подрешетный, фракцией от 0 до 2,5 мм. Подрешетный продукт классифицируют по второй границе разделения 0,2 мм, в результате чего выделяют еще два продукта: надрешетный, фракцией от 0,2 до 2,5 мм; подрешетный фракцией от 0 до 0,2 мм. Подрешетный продукт фракцией от 0 до 0,2 мм является отходом производства, как ухудшающий потребительские и физические свойства соли (в частности, он увеличивает способность соли к слеживанию). Его поточным транспортом 8 направляют в отработанные очистные камеры для складирования и утилизации. Одним из способов утилизации данного продукта, обладающего повышенной влагоемкостью и способностью к слеживанию, является использование его для закладки выработанного пространства в очистной камере, что повышает устойчивость межкамерных целиков, а следовательно увеличивает степень безопасности при ведении горных работ в подземном руднике и срок его эксплуатации. Надрешетные продукты классификации фракциями от 2,5 до 4,5 мм и от 0,2 до 2,5 мм поточным транспортом 9,10 направляют на промежуточный буферный склад 11. Склад выполняют в виде многосекционной емкости с вертикальными изолированными секциями, количеством не менее двух секций. В выпускной части каждой секции устанавливаются не менее двух питателей, обеспечивающих разгрузку соли из секции в направлении, противоположном друг другу при их чередующейся работе. Этим достигается возможность передачи соли по гибкой схеме на одну, любую из двух параллельных транспортных конвейерных линий 12,13, а также сведение к минимуму размеров "мертвых" зон бункера, т.е. повышение коэффициента использования емкости. Параллельные конвейерные линии 12,13 обеспечивают одновременную транспортировку двух продуктов переработки соли склада 11 в промежуточную демпфирующую емкость 14, размещаемую у шахтного вертикального грузового ствола. Демпфирующую емкость 14 выполняют в виде бункера с двумя изолированными друг от друга секциями. Каждая секция емкости 14 обеспечивает прием соли только с одной из двух конвейерных линий. Разгрузку соли из секций емкости осуществляют с использованием питателей, устанавливаемых по одной штуке для каждой секции, в загрузочное весовое устройство в составе двух дозаторов 15,16. Каждый из двух дозаторов обеспечивает загрузку соли в конкретно определенный для него подъемный сосуд 17,18 двухконцевой шахтной подъемной установки. В результате этого обеспечивается возможность одновременной выдачи на поверхность двух продуктов подземной переработки соли одной шахтной грузовой подъемной установкой. На поверхности рудника разгрузку соли из подъемных сосудов 17,18 осуществляют в двухсекционный приемный бункер 19, размещаемый в надшахтном здании 20, причем каждый из сосудов 17,18 разгружается в специально определенную для него секцию. Выпускное отверстие каждой секции бункера 19 оснащают питателем, разгружающимся на один из двух параллельных конвейеров 21,22. С использованием последних осуществляют дальнейшую одновременную транспортировку двух продуктов в корпус перегрузки соли 23, в котором обеспечена возможность передачи продуктов по следующим направлениям: на транспортную линию 24, подающую один из двух продуктов в корпус 25 для отгрузки соли навалом в железнодорожный или автомобильный транспорт. При этом второй продукт поступает на магистральный конвейерный транспорт 26 или 27; одновременно обоих продуктов на параллельный магистральный конвейерный транспорт 26,27. С использованием последнего осуществляют одновременную транспортировку двух продуктов в корпус сортировки и упаковки 28. В корпусе 28 осуществляют вторую, заключительную стадию переработки соли. Так, сеяную соль фракцией от 2,5 до 4,5мм, являющуюся готовой продукцией, затаривают и отгружают либо потребителю, либо на склад-накопитель. Второй, промежуточный продукт переработки соли фракцией от 0,2 до 2,5 мм классифицируют последовательно по фракциям от 1,2 до 2,5 мм, от 0,8 до 1,2 мм, от 0,2 до 0,8 мм с использованием, например, виброгрохотов. Полученные в результате окончательной классификации продукты отгружают либо потребителю, либо на склад-накопитель.
Формула изобретения
1. Способ переработки каменной соли, включающий в себя операции грохочения, дробления, измельчения, классификации и затаривания соли, отличающийся тем, что переработку соли осуществляют в две стадии, при этом первую стадию переработки соли производят в подземных условиях в камере переработки соли, где исходную "сырую" соль грохотят по границе разделения 4,5 мм, дробят и измельчают в последовательном порядке надрешетный продукт фракцией более 4,5 мм до фракции 0 - 4,5 мм, классифицируют соль фракцией 0 - 4,5 мм по границе разделения 2,5 мм, из подрешетного продукта грохочения фракцией 0 - 2,5 мм в процессе последующей операции классификации по границе разделения 0,2 мм выделяют фракцию 0 - 0,2 мм и направляют ее поточным транспортом в отработанные очистные камеры для складирования или утилизации, а два надрешетных продукта классификации фракциями 2,5 - 4,5 мм и 0,2 - 2,5 мм транспортируют в поточном режиме на промежуточный многосекционный буферный склад, с которого их одновременно транспортируют двумя параллельными поточными технологическими линиями к шахтному грузовому стволу, по которому с использованием одной двухсосудной подъемной установки выдают два продукта на дневную поверхность, транспортируют двумя параллельными поточными технологическими линиями в один из корпусов фабрики, где на второй стадии переработки соли продукт фракцией 2,5 - 4,5 мм затаривают, а продукт фракцией 0,2 - 2,5 мм классифицируют по фракциям 1,2 - 2,5 мм, 0,8 - 1,2 мм, 0,2 - 0,8 мм и затаривают. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фракцию 0 - 0,2 мм используют непосредственно в шахте для закладки отработанных очистных камер для повышения устойчивости межкамерных целиков. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдачу из шахты одновременно двух продуктов подземной переработки соли осуществляют с использованием одной двухсосудной подъемной установки, причем каждый из сосудов загружают одним из двух продуктов. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для одновременной транспортировки двух продуктов подземной переработки соли как в шахте, так и на поверхности используют две параллельные поточные технологические линии, причем каждую из низ загружают одним из двух продуктов.
// 2097960
Изобретение относится к области промышленной переработки каменной соли и доведения ее гранулометрического состава до потребительских кондиций
Добычей соли занимаются более 100 стран по всему миру. Природные запасы этого растворимого минерала поистине огромны - соль содержится в соляных озерах, естественных соляных рассолах и в недрах Земли, при этом глубина залегания каменных пластов порой превышает 5 км. Если говорить в цифрах, то солевой запас вод Мирового океана составляет приблизительно 5 х 1016 тонн. Запасы каменной соли также внушительны - 3,5 х 1015 тонн. Ученые подсчитали, что того количества соли, которое содержится в воде морей и соленых озер, хватило бы на то, чтобы покрыть нашу планету пластом 45-метровой толщины.
Образование соляных месторождений происходило на протяжении миллионов лет, а история добычи соли насчитывает уже порядка 7 тысячелетий. Первые сведения о том, что люди занимаются соляным промыслом относятся к V в. до н.э. Во время археологических раскопок в Австрии были обнаружены соляные копи, где минерал добывали уже в бронзовом веке. На протяжении долгого времени добыча соли была нелегким трудом и до начала XX века осуществлялась вручную: лопаты, кирки и тачки были единственными орудиями производства.
Механизировать процесс добычи соли удалось лишь к 20-м годам прошлого века, когда появились первые врубовые машины для строительства шахт, соляные комбайны и экскаваторы. В настоящее время получение и производство соли происходит с использованием современных машин и оборудования, что позволяет свести к минимуму использование ручного труда. Более 180 млн. тонн соли производят в мире за год, при этом около половины от общего объема продукции приходится на предприятия солевой промышленности СНГ, США и Китая. Большие солевые запасы найдены на территории Мексики, Франции, Индии, Ирака, Туркменистана и пр.
История добычи соли в России уходит своими корнями в 11 в. н.э. - именно тогда, по предположениям историков, на Руси был организован солевой промысел, который приносил владельцам солеварен хорошие доходы. К началу 18 в. солеварение в нашей стране получило широкое распространение, к началу 19 в. из разведанных месторождений добывали почти 350 тыс. тонн соли в год, а уже к началу 20 в. этот показатель вырос до 1,8 млн. тонн в год.
На необъятных просторах нашей родины разведаны сотни соляных месторождений, которые содержат более 100 млрд. тонн соли. Самыми известными из них являются Баскунчакское (Астраханская обл.), Эльтонское (Волгоградская обл.), Илецкое месторождения. Кроме того, Россия находится на втором месте в мире после Канады по добыче калийных солей, которые, в основном используются для производства калийных удобрений, широко востребованных в сельском хозяйстве.
Способы добычи соли
На сегодняшний день используется несколько видов добычи соли, рассмотреть которые более подробно мы предлагаем ниже.
Бассейновый способ используется для добычи самосадочной соли, образующейся в воде морей и озер. По сути этот способ был подсказан людям самой природой. Суть его проста: в лиманах, которые отделяются от моря песчаными косами или дюнами, в сухую и жаркую погоду осаждается соль, которую можно собирать и отправлять на обработку. Нехитрый процесс солеотложения позволил искусственно воспроизводить его, для чего в экологически чистых прибрежных зонах строились бассейны, сообщавшиеся с морем и друг с другом. В результате воздействия солнца и ветра, соль естественным образом выпаривалась и оставалась на дне бассейна. Технология добычи морской соли не меняется веками и позволяет сохранить природный состав продукта.
Твердая соль, расположенная в недра нашей планеты, образует настоящие горы, основание которых уходит вглубь на 5-8 км, а вершины часто выступают над земной поверхностью в виде соляных куполов. Их образование происходит в результате воздействия на каменную солевую массу междупластового давления и температуры. Становясь пластичным, соляной монолит медленно продвигается вверх, к поверхности земли, где и ведется добыча каменной соли. Если её залежи располагаются на глубине от 100 до 600 метров, то добыча ведется шахтным способом.
Сама шахта напоминает длинный туннель, стены которого выполнены из природной соли. Он расположен в толщине соляного пласта или купола. От основного коридора отходит множество галерей или камер, которые строят с использованием специальных врубовых машин или штрекопроходческих комбайнов. Для выемки и погрузки выработанной соли используют скреперные установки, а чтобы облегчить транспортировку, полученные куски соли разрубают на более мелкие части и отправляют в перерабатывающий цех на специальных лифтах или вагонетках по шахтовой железной дороге. Там происходит помол соли и её фасовка в упаковки, после чего готовый продукт поступает в магазины. Степень помола, фасовка и добавки могут быть разными, конечный потребитель выбирает оптимальный для себя вариант. Высоким спроосм пользуется соль, обогащенная йодом - она рекомендуется к употреблению как профилактическое средство йододефицитных заболеваний.
Процесс добычи соли шахтным методом не зависит от времени года и ведется беспрерывно. Подсчитано, что таким способом добывается более 60% всей соли в мире. Эффективность эксплуатации отработанных солевых месторождений повышается за счет того, что отработанные камеры часто используют для размещения отходов промышленных предприятий. Среди недостатков стоит отметить высокую вероятность обвала соляной шахты и её возможное затопление, что приводит к серьезным экологическим и экономическим потерям.
Другой способ добычи каменной соли называется подземным выщелачиванием. В зависимости от мощности и глубины солевого пласта на месторождении закладывается сеть скважин, в которые закачивается пресная горячая вода, растворяющая солевую породу. Превратившийся в жидкость солевой раствор выкачивают с использованием шламовых насосов. Необходимость применения именно такого оборудования, которое было бы устойчивым к химическому и механическому воздействию, обуславливают агрессивная среда раствора (концентрация соли в нем очень высокая) и содержание в нем острых и твердых частиц.
Поступая в огромные вакуумные резервуары с пониженным давлением, солевой раствор начинает испаряться, а кристаллы соли оседать на дно. Измельчают полученную соль с помощью центрифуги. Этот способ добычи поваренной соли, который еще называют вакуумным, имеет ряд преимуществ, в том числе, невысокую себестоимость рассола, возможность добычи продукта в глубокозалегающих месторождениях (от 2 км), минимум человеческих ресурсов и пр.
Процесс добычи соли часто не обходится без соледобывающих комбайнов. Эта техника, напоминающая собой двухэтажный вагон, передвигается по железной дороге, проложенной в месте добычи соли, и с помощью фрезы разрыхляет плотною солевую структуру. Смешанный с озерной водой минерал выкачивается специальными насосами и попадает в камеру обработки. Расположенные в ней устройства отделяют соль от жидкости и промывают её, после чего готовое сырье грузят в вагоны, которые по специальным рельсам подъезжают к комбайну. Производительность соледобывающего комбайна достигает 300 тонн соли в час. Комбайновая добыча соли позволяет практически полностью отказаться от проведения буровзрывных работ. Мощность пластов соли, которые может обрабатывать комбайн колеблется от 1 до 8 метров
Подобные соледобывающие комбайны используются на озере Баскунчак. Добыча соли на этом крупнейшем месторождении, расположенном в Астраханской области, ведется с 17 века, а в год оно приносит более 930 тонн солей. Баскунчак является уникальным месторождением, ведь оно одно из немногих, которое способно восстанавливать потерянные запасы за счет источников, питающих озеро. Обнаруженные соляные пласты на месте озера уходят вглубь до 10 км.
Если говорить о небольших соледобывающих предприятиях, то добычу озерной соли они ведут с использованием экскаваторов. Однако в отличие от соледобывающих комбайнов, которые производят разрушение, подборку, обогащение, обезвоживание и отгрузку добытого минерала в железнодорожные вагоны или думпкары, эксплуатация экскаваторов имеет ряд ограничений. К ним можно отнести значительный уровень рапы в озере и закарстованность солевых пластов. Целесообразность добычи соли экскаваторным способом допустима при объеме добычи не превышающем 80 тыс. тонн в год.
Современная соледобывающая промышленность использует несколько видов добычи этого продукта. Самыми распространенными и эффективными являются технологии выпаривания озерной и морской соли на солнце, метод добычи каменной соли в шахтах и вакуумный метод производства вываренной соли. В зависимости от развития страны, технологии производства могут являть собой примитивные солеварки, основанные на ручном труде и производящие около 20-30 тонн соли в год, или полностью автоматизированные высокопроизводительные производства, дающие ежегодно продукцию в несколько миллионов тонн.
Методом выпаривания из соляных водоемов производится так называемая садочная соль. Харвестеры – специальные комбайны - снимают слой соли на высохших водоемах и направляют конвейером на дальнейшую переработку. Идет размельчение, промывка, сушка соли. После этого соль можно обогатить необходимыми веществами и пустить в продажу.
Способ добычи каменной соли – наиболее популярный в мире. Солевые подземные залежи имеются во многих странах мира, залегая на глубинах от сотни до тысячи метров. Добывать каменную соль можно как в шахтах, так и в карьерах. Нарубленные специальными агрегатами камни соли подаются по транспортеру на поверхность, где отправляются в мельницы. Здесь глыбы соли приобретают вид крупных и мелких кристаллов. Мелкая соль используется в пищевой промышленности и идет в розничную торговую сеть, крупная – для промышленных нужд. Каменная соль требует небольших затрат на производство, поэтому она самая дешевая.
Наиболее качественная соль производится вакуумным методом. Каменную соль, залегающую под землей, растворяют пресной водой, которая нагнетается через скважины. Для выкачивания растворенной в воде соли используются шламовые насосы , выполненные из высокопрочных материалов: растворенная соль содержит твердые частицы, разрушающе действующие на агрегаты. Раствор очищают и отправляют в вакуумные камеры. Здесь, в условиях давления ниже атмосферного, рассол закипает при низкой температуре и вода быстро выпаривается. Соль кристаллизуется и оседает. С помощью центрифуги кристаллы отделяют от оставшейся жидкости. Таким способом получают «Экстру» - высококачественную соль тонкого помола. Несмотря на то, что с помощью этого способа получают высококачественную соль, используют его реже других: вакуумный метод требует немалых затрат.
Кроме уже описанных популярных методов получения соли, существуют и другие, менее распространенные. Так, например, в Японии, где залежей каменной соли нет и отсутствует возможность для высушивания соли на солнце, продукт получают, используя для производства ионно-обменную технологию.
Большая часть соляной промышленности основывается на добыче каменной и производстве садочной соли. Европа и Северная Америка удовлетворяют потребности каменной солью, добытой в шахтах, а Африка, Австралия, Азия и Южная Америка добывают соль путем выпаривания из водоемов.
Соответственно, состав соли зависит от способа получения, характера обработки и особенностей климата.
Образование соляных рассолов возможно при систематическом орошением водой и постепенным размыванием подземных камер в солевом пласте, или затоплением камер. В таком случае, образующийся концентрированный рассол выкачивается насосами.
Также применяют более совершенный способ выщелачивания через буровые скважины. Данный способ заключается в том, что в скважину, закрепленную колонной стальных обсадных труб диаметром 150—250 мм, вставляется труба меньшего диаметра (75—100 мм). По одной из этих труб с помощью центробежного насоса высокого давления (20—25 ат) в пласт соли нагнетается вода. Она растворяет соль и в виде рассола выдавливается на поверхность по другой трубе. Различают два режима работы скважин — противоточный, когда воду подают по наружной трубе, а рассол поднимается на поверхность по внутренней (рисунок 1 а), и прямоточный, когда по внутренней трубе подают воду, а рассол выдавливается по наружной трубе. Глубина сква¬жин и давление, под которым в нее подают воду, зависят от глубины залегания пласта соли или подземного источника рассола. Производительность такой скаважины составляет около 10—25 м3 рассола в 1 час. (Иногда воду подают в скважину самотеком; в этом случае рассол, который имеет большую плотность, не может достигнуть поверхности за счет давления столба воды, и его откачивают глубинным насосом, опущенным в скважину до уровня, определяемого разностью плотностей рассола и воды.)
Камера, образующаяся в пласте соли при размывании его водой через буровую скважину, постепенно приобретает форму, близкую к форме опрокинутого конуса, так как в результате естественной конвекции боковая поверхность, а особенно потолок камеры, растворяется быстрее, чем дно, покрытое насыщенным рассолом и шламом механических примесей. Поэтому боковая поверхность становится все более пологой и затем покрывается слоем пустой породы, препятствующим дальнейшему выщелачиванию. Интенсивность рассолообразования уменьшается, и эксплуатацию скважины приходится прекращать, когда образующая конуса достигает угла 30—40°. В результате этого запасы месторождения при таком способе эксплуатации используются не больше чем на 5—15%.
Схема выщелачивания пласта соли через буровую рассольную скважину
(а - противоток, б - гидровруб)
Источник: Позин М.Е. «Технология минеральных солей»
Эксплуатация скважин может осуществляться также комбинированным противоточно-прямоточным методом. Основная стадия здесь прямоток, когда происходит «размыв» слоя соли с образованием большого количества рассола; при более короткой стадии работы противотоком происходит «промывка» скважины с удалением из нее большей части нерастворимых частиц. Продолжительность цикла чередования направления потоков внутри скважины равна, например, 2 ч при соотношении продолжительности режимов «размыва» и «промывки» в пределах от 7: 1 до 3: 1.
Более совершенной является эксплуатация скважин с гидроврубом (рис. 1 б). В этом случае вместе с водой в скважину нагнетают воздух или нефть. Вначале поддерживают уровень воды на постоянной высоте 1—1,5 м от забоя. При этом растворение идет только по окружности камеры, потолок же предохраняется «от действия воды тонким слоем «нерастворителя» — воздуха или нефти. Образуется вруб — приблизительно плоская цилиндриче¬ская камера высотой 1—1,5 м и диаметром 100 м и больше. (Бо¬лее вероятно, что при выщелачивании гидровруба форма образующейся полости в соляной залежи соответствует форме гипер¬болоида вращения.) После этого воздух или нефть выдавливают на дневную поверхность, повышая уровень рассола, причем происходит интенсивное растворение потолка камеры. Осаждение пустой породы на растворяющейся поверхности при этом исключено, и использование запасов месторождения возрастает.
Наиболее прогрессивным является ступенчатое выщелачивание, особенно для разработки пластов соли, содержащих много нерастворимых включений. В этом случае вначале производят размыв не в форме вруба, т. е. плоской щели, а в форме конуса» обращенного вершиной вниз. Затем, периодически повышая уровень подвода воды и изменяя уровень отбора рассола, производят ступенчатое растворение соли, так что камера выщелачивания принимает форму, близкую к цилиндру, с основанием в виде воронки и сводчатой кровлей. Нерастворимые включения скапливаются в нижней части камеры. Степень использования пласта соли резко возрастает.
Питание пласта соли водой для его размыва и откачку рассола производят и по разным скважинам — по одним подают воду, по другим откачивают рассол. При такой групповой системе эксплуатации скважин коэффициент извлечения соли особенно возрастает при последовательной отработке запасов по падению пластов и при использовании провальных воронок, образовавшихся в результате выщелачивания. Это позволяет сократить число водоприемных скважин и значительно увеличить количество подаваемой воды.
Образующиеся при подземном выщелачивании пустоты могут явиться причиной обрушения кровли камер — опускания и обвалов надсолевых пород. Поэтому метод извлечения солей может использоваться лишь при достаточной прочности покровных пластов.
После добычи соли методом подземного выщелачивания в специально оборудованных цехах происходи очистка рассолов в специальном резервуаре от солей кальция и магния. Таким способом производят лучшую пищевую соль «Экстра». На солевыварочных заводах он называется вакуумным способом. В упрощенном представлении он выглядит следующим образом: В толщу соли, залегающую под землей, через скважины нагнетают пресную воду. Соль растворяется в ней, и наверх насосы выкачивают уже рассол. Его сначала очищают, а затем направляют в камеры, где создается пониженное давление - вакуум. При давлении меньше атмосферного рассол начинает кипеть при более низких температурах, чем обычно, и активно испаряется. Кристаллики соли выпадают в осадок. Центрифугой их отделяют от жидкости. Производители получают соль очень тонкого помола. Специальными распылителями в нее, при необходимости, добавляют йод-составляющую, и антислеживающие компоненты.
Цвет соли сорта экстра белый; для прочих сортов допускаются оттенки сероватый, желто-ватый и др. Максимальное содержание Na2S04 в пересчете на сухое вещество для сорта экстра 0,2%, для других сортов 0,5%.
Процесс выработки вакуумной соли подразумевает высокоэффективное оборудование и оптимальность технологического процесса на всех его стадиях. Такая технология снижает производственные затраты и повышает экологическую безопасность производства.
Производство соли – весьма неплохая идея бизнеса. Соль – это всегда ходовой и довольно ликвидный товар, который практически не портится, обладает постоянным спросом и бесконечным сроком хранения. Все эти качества говорят о том, что соль – это идеальный товар, а переработка соли и последующая её реализация – хорошая и рентабельная идея, чтоб запустить свой бизнес.
Но вот процесс производства прямиком зависит от вида самой соли.
Одна из самых полезных – это морская соль. Она содержит различные очень полезные минеральные вещества. Морскую соль получают в результате выпаривания морской воды, ведь именно она содержит огромный перечень солей с различными добавками.
Если же заниматься производством поваренной соли
, то в этом случаи необходимо особо хорошо продумать бизнес-план
.
Для того, чтоб получить поваренную соль необходим галит, или каменная соль. В основном, сначала проводят разработку галитовых залежей, а потом, после целого определенного процесса переработки, с добытой каменной соли получают поваренную. Но кроме этого способа, также практикуется выпаривание соли из соленой воды. Это может быть как морская вода, так и воды засолившихся водоемов – озер или прудов. Однако этот альтернативный способ становится рентабельным только в случаи большого количества вышеуказанных водоемов.
Галит это минерал, из которого производится поваренная соль. Он, как и любой минерал, содержит посторонние включения в виде песка, земли или неких металлических частей. По этой причине, как только сырая соль поступает на предприятие, в первую очередь она проходит несколько этапов очистки. Сначала два раза промывается различного типа устройствами, потом проходит этап дробления, и в конце опять два раза промывается. При этом магнитный сепаратор отсеивает металлические примеси, которые могут быть в галите. После того, как соль прошла стадию очищения от посторонних примесей, её высушивают с помощью специальной центрифуги.
Для того, чтобы получить крупную йодированную соль, полученный полуфабрикат направляется в агрегат для добавления йода, а потом в вибрационную сушку. Если же крупная соль не должна быть йодированной, то этап добавления йода пропускается, и соль напрямую попадает в вибрационную сушку. В том случае, если необходима мелкая поваренная соль, то после того, как полуфабрикат прошел этап добавления йода и вибрационную сушку, он отправляется на дробилку. Если же мелкая соль не должна быть йодированной, то этот этап обработки исключается из производственного процесса.
После процесса добавления йода и дробления соль подвергается высушиванию. Это происходит с помощью горячего воздуха, который нагнетается в печи промышленным вентилятором. Также, на этом этапе можно выполнить добавление иных вспомогательных веществ. Это могут быть некие пищевые добавки, которые противостоят слеживанию поваренной соли, йодиды, карбонаты, фториды. Добавка фторидов полезна для профилактики заболеваний зубов. При этом, суммарное количество пищевых добавок в соли не должно превышать 2-3% (в процентном соотношении).
После того, как в соль добавлены все вспомогательные вещества, она полностью готова для упаковки.
Видео – как добывают и производят морскую соль:
